JPWO2015046189A1

JPWO2015046189A1 - 油圧スイッチの故障判定装置

Info

Publication number: JPWO2015046189A1
Application number: JP2015539229A
Authority: JP
Inventors: 尊充嶌津; 洋次伊藤
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2014-09-24
Publication date: 2017-03-09
Anticipated expiration: 2034-09-24
Also published as: CN105579748A; EP3054198A4; JP6006884B2; WO2015046189A1; KR20160036051A; EP3054198A1; US10344853B2; US20160223075A1; CN105579748B; KR101780607B1

Abstract

車両に搭載される自動変速機の油圧回路（３５）に介装され、供給電流の変化に伴い自動変速機の摩擦締結要素（３３）に供給される作動油圧を変化させる特性を有するソレノイド弁（３６）と、該ソレノイド弁（３６）と摩擦締結要素（３３）との間に介装され、作動油圧が所定の閾値以上でオン信号を出力し、作動油圧が閾値未満でオフ信号を出力する油圧スイッチ（４８）と、ソレノイド弁（３６）の作動状態を検出する検出手段（１２ａ）と、該検出手段（１２ａ）で検出されたソレノイド弁（３６）の作動状態と油圧スイッチ（４８）の信号とに基づいて油圧スイッチ（４８）の故障を判定する故障判定手段（１２ｂ）と、を備え、故障判定手段（１２ｂ）は、所定の走行条件が成立したときに供給電流を所定電流値以下に制御して油圧スイッチ（４８）の故障を判定する。

Description

本発明は、車両に搭載される自動変速機の油圧回路に介装された油圧スイッチの故障判定装置に関する。

自動変速機には、各摩擦締結要素に供給される作動油圧を検出するために、各摩擦締結要素への油圧回路上に油圧スイッチが設けられることがある。油圧スイッチは、作動油圧がある閾値よりも高ければオン信号を出力し、ある閾値よりも低ければオフ信号を出力するようなオンオフスイッチが採用される。自動変速機では、油圧スイッチの信号を用いて油圧制御が行われるため、油圧スイッチの故障判定が定期的に行われる。

ところで、自動変速機の油圧回路では油圧振動が発生することが知られており、この油圧振動が油圧スイッチのオンオフの切り替わる閾値に重なると、油圧スイッチから出力される信号がオンとオフとを繰り返す、いわゆるチャタリングが発生する。油圧スイッチのチャタリングが発生すると、作動油圧の状態を誤って検出し、油圧制御に影響を及ぼすことがある。

これに対して、作動油圧が油圧振動しているような不安定な状態のときに油圧スイッチから出力された信号を排除するようにした技術が開示されている。例えば特許文献１には、油圧スイッチからの信号が時間的に連続した状態で継続的に検知された場合にのみ、摩擦締結要素の作動油圧が目標油圧に到達したと判断することで、油圧制御を安定的に実施することができるとされている。

油圧スイッチの信号が入力されるコントローラは、所定の演算周期で油圧スイッチからの信号を処理する。そのため、自動変速機の油圧回路内で油圧振動が発生し、この油圧振動により油圧スイッチのチャタリングが発生した場合、チャタリングのタイミングによっては、油圧スイッチのチャタリングをコントローラで正しく処理できないことがある。

例えば、チャタリングにより油圧スイッチがオンとオフとを繰り返し出力していたとしても、このオンオフの周期がコントローラの演算周期よりも短い場合、コントローラは、タイミングによっては油圧スイッチの信号が常にオフであると処理することがある。そのため、油圧スイッチは正常であるにもかかわらず、故障していると判定されることがある。このような誤判定は、自動変速機の油圧制御に影響を与えかねないため、回避することが望まれる。

なお、誤判定の対策として、油圧スイッチのチャタリングが発生する走行条件や運転領域を特定し、この走行条件や運転領域では油圧スイッチの故障判定を禁止することも考えられる。しかしながら、チャタリングの原因となる油圧振動の発生は、走行条件や運転領域に依存することなく発生する可能性があるため、前記のように油圧振動が発生すると予想される走行条件や運転領域を特定することは困難である。

特開２００２−８９６７１号公報

本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたもので、油圧スイッチの故障判定装置において、誤判定を防止することである。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。

（１）ここで開示する油圧スイッチの故障判定装置は、車両に搭載される自動変速機の油圧回路に介装され、供給電流の変化に伴い前記自動変速機の摩擦締結要素に供給される作動油圧を変化させる特性を有するソレノイド弁と、前記油圧回路の前記ソレノイド弁と前記摩擦締結要素との間に介装され、前記作動油圧が所定の閾値以上でオン信号を出力し、前記作動油圧が前記閾値未満でオフ信号を出力する油圧スイッチと、前記ソレノイド弁の作動状態を検出する検出手段と、前記検出手段で検出された前記ソレノイド弁の作動状態と前記油圧スイッチの信号とに基づいて前記油圧スイッチの故障を判定する故障判定手段と、を備え、前記故障判定手段は、所定の走行条件が成立したときに前記供給電流を所定電流値以下に制御して前記油圧スイッチの故障を判定する。

（２）前記所定電流値は、前記ソレノイド弁が前記作動油圧を前記閾値とする供給電流値よりも所定量以上小さい電流値に予め設定されていることが好ましい。

（３）また、前記自動変速機は、無段変速機構と、前記無段変速機構と直列に設けられ、前記摩擦締結要素として発進に使用する第一クラッチと該第一クラッチよりも変速比の小さい第二クラッチとを有する副変速機構と、を備えた無段変速機であることが好ましい。この場合、前記所定の走行条件には、前記作動油圧を制御する運転領域を避けるとともに前記副変速機構の変速制御を妨げない運転領域であることが含まれることが好ましい。

（４）前記ソレノイド弁は、前記供給電流が小さいほど前記作動油圧を高くする特性を有することが好ましい。この場合、前記故障判定手段は、前記供給電流を前記所定電流値以下に制御したときの前記油圧スイッチの信号がオフ信号であれば、前記油圧スイッチがオフ故障していると判定することが好ましい。なお、オフ故障とは、油圧が供給されているにもかかわらず、油圧スイッチがオフ信号を出力すること（すなわち、オフ側に固着していること）を意味する。

（５）あるいは、前記ソレノイド弁は、前記供給電流が小さいほど前記作動油圧を低くする特性を有することが好ましい。この場合、前記故障判定手段は、前記供給電流を前記所定電流値以下に制御したときの前記油圧スイッチの信号がオン信号であれば、前記油圧スイッチがオン故障していると判定することが好ましい。オン故障とは、油圧が供給されていないにもかかわらず、油圧スイッチがオン信号を出力すること（すなわち、オン側に固着していること）を意味する。

開示の油圧スイッチの故障判定装置によれば、ソレノイド弁への供給電流を所定電流値以下に制御し、油圧振動の影響を排除した状態で油圧スイッチの故障を判定するため、誤判定を防止することができる。

一実施形態に係る油圧スイッチの故障判定装置のブロック構成及びこの故障判定装置が適用された車両の概略構成図である。油圧制御回路の一部を示す模式図である。ソレノイド弁の供給電流と作動油圧との関係を示すグラフであり、（ａ）はノーマルハイ、（ｂ）はノーマルローである。変速マップの一例である。一実施形態に係る故障判定装置での故障判定に係るフローチャート例である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。

［１．装置構成］
図１は、本実施形態にかかる有段変速機構の制御装置が搭載された車両の概略構成図である。図１に示すように、この車両は、駆動源としてエンジン（内燃機関）１を備える。エンジン１の出力回転は、ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータ２，第一ギヤ列３，無段変速機４（以下、単に変速機４という），第二ギヤ列５及び終減速装置６を介して駆動輪７へと伝達される。第二ギヤ列５には、駐車時に変速機４の出力軸を機械的に回転不能にロックするパーキング機構８が設けられる。

車両には、エンジン１の動力の一部を利用して駆動されるオイルポンプ１０が設けられる。さらに、オイルポンプ１０からの油圧を調圧して変速機４の各部位に供給する油圧制御回路１１と、油圧制御回路１１などを制御する変速機コントローラ１２とが設けられる。

変速機４は、ベルト式無段変速機構２０（以下、バリエータ２０という）と、バリエータ２０に直列に設けられる副変速機構（有段変速機構）３０とを備えた自動変速機である。「直列に設けられる」とは、エンジン１から駆動輪７に至るまでの動力伝達経路において、バリエータ２０と副変速機構３０とが直列接続されるという意味である。ここでは、副変速機構３０は、バリエータ２０の出力軸に直接接続されている。なお、副変速機構３０は、その他の変速ないし動力伝達機構（例えば、ギヤ列）を介してバリエータ２０に接続されていてもよい。

バリエータ２０は、ベルト接触径の変化により変速機入力回転数と変速機出力回転数との比である変速比（すなわち、変速機入力回転数／変速機出力回転数）を無段階に変化させる無段変速機能を備える。バリエータ２０は、プライマリプーリ２１と、セカンダリプーリ２２と、これら二つのプーリ２１，２２の間に掛け回されるＶベルト２３とを有する。

プライマリプーリ２１，セカンダリプーリ２２は、それぞれ固定円錐板と、この固定円錐板に対してシーブ面を対向させた状態で配置され、固定円錐板との間にＶ溝を形成する可動円錐板と、油圧シリンダ２４ａ，２４ｂとを有する。油圧シリンダ２４ａ，２４ｂは、各可動円錐板の背面に設けられ、供給される油圧（作動油圧）が調整されることで各可動円錐板を軸方向に変位させる。油圧シリンダ２４ａ，２４ｂに供給される油圧は、変速機コントローラ１２により制御される。Ｖ溝の幅が変化してＶベルト２３と各プーリ２１，２２との接触半径が変化することで、バリエータ２０の変速比が無段階に変化する。

副変速機構３０は、前進２段・後進１段の有段変速機構である。副変速機構３０は、二つの遊星歯車のキャリアを連結したラビニョウ型遊星歯車機構３１と、ラビニョウ型遊星歯車機構３１を構成する複数の回転要素に接続され、それらの連係状態を変更する複数の摩擦締結要素３２〜３４とを備える。各摩擦締結要素３２〜３４への供給油圧を調整し、各摩擦締結要素３２〜３４の締結・解放状態を変更することで、副変速機構３０の変速段が変更される。

ここでは、摩擦締結要素として、発進に利用されるＬｏｗブレーキ（第一クラッチ）３２と、Ｌｏｗブレーキ３２よりも変速比の小さいＨｉｇｈクラッチ（第二クラッチ）３３と、Ｒｅｖブレーキ３４とが設けられる。これらＬｏｗブレーキ３２，Ｈｉｇｈクラッチ３３及びＲｅｖブレーキ３４は、それぞれ供給される油圧（作動油圧）に応じた伝達トルクを発生させる。また、これらＬｏｗブレーキ３２，Ｈｉｇｈクラッチ３３及びＲｅｖブレーキ３４に供給される油圧は、変速機コントローラ１２により制御される。

例えば、Ｌｏｗブレーキ３２を締結し、Ｈｉｇｈクラッチ３３とＲｅｖブレーキ３４とを解放すれば、副変速機構３０の変速段は１速となる。車両発進時での副変速機構３０の変速段は通常１速であるため、発進時はＬｏｗブレーキ３２のみが締結される。また、Ｈｉｇｈクラッチ３３を締結し、Ｌｏｗブレーキ３２とＲｅｖブレーキ３４とを解放すれば、副変速機構３０の変速段は１速よりも変速比が小さな２速となる。さらに、Ｒｅｖブレーキ３４を締結し、Ｌｏｗブレーキ３２とＨｉｇｈクラッチ３３とを解放すれば、副変速機構３０の変速段は後進となる。

油圧制御回路１１は、複数の流路（油圧回路）と複数の油圧制御弁（ソレノイド弁や切替弁等）とで構成される。油圧制御回路１１は、変速機コントローラ１２からの変速制御信号に基づき、複数の油圧制御弁を制御して油圧の供給経路を切り換えるとともに、オイルポンプ１０で発生した油圧から必要な油圧を調整する。そして、調整した油圧を変速機４の各部位（油圧シリンダ２４ａ，２４ｂ及び摩擦締結要素３２〜３４）に供給する。これにより、バリエータ２０の変速比及び副変速機構３０の変速段が変更され、変速機４の変速が行われる。

油圧制御回路１１の一部を図２に示す。図２は、Ｈｉｇｈクラッチ３３の油圧回路３５の模式図である。油圧回路３５には、デューティ制御型のＨｉｇｈクラッチ３３用のソレノイド弁３６が介装される。ソレノイド弁３６は、油圧回路３５の第一油路３５ａと第二油路３５ｂとの間の開度によって油圧を調整し、過剰な油圧はドレン回路から排出する。

ソレノイド弁３６は、供給電流の変化に伴いＨｉｇｈクラッチ３３に供給される油圧を変化させる特性を有する。ここでは、ソレノイド弁３６は、図３（ａ）に示すように、供給電流が小さいほど、Ｈｉｇｈクラッチ３３に供給される油圧を高くする特性（ノーマルハイ）を有し、供給電流がゼロのときに最も油圧を高くする。ソレノイド弁３６への供給電流は、変速機コントローラ１２により制御される。

ソレノイド弁３６は、一方側端部にソレノイドを有し、電磁力によって図２中左方向への押し付け力を制御する。また、ソレノイド弁３６の他方側端部には、コイルスプリングの付勢力と、ソレノイド弁３６による調圧後の油圧が供給される第二油路３５ｂから分岐したフィードバック油路３５ｃからのフィードバック圧とが作用する。

油圧回路３５のＨｉｇｈクラッチ３３とソレノイド弁３６との間の部分（第二油路３５ｂ）には、Ｈｉｇｈクラッチ３３へ供給される油圧状態を検出するための油圧スイッチ４８が介装される。油圧スイッチ４８は、Ｈｉｇｈクラッチ３３へ供給される油圧が所定の閾値以上でオン信号を出力し、所定の閾値未満でオフ信号を出力するオンオフスイッチであり、ここでは閾値にヒステリシスが設けられている。以下、この閾値を、油圧スイッチ４８のオンオフ切替閾値ともいう。

すなわち、オンオフ切替閾値には、油圧スイッチ４８がオフのとき用いる第一閾値PTH1と、油圧スイッチ４８がオンのとき用いる第二閾値PTH2とが設けられ、第一閾値PTH1と第二閾値PTH2とはPTH1>PTH2の関係を有する。油圧スイッチ４８は、油圧上昇時には油圧が第一閾値PTH1に達するとオフからオンに切り替わり、油圧低下時には油圧が第二閾値PTH2を下回るとオンからオフに切り替わる。油圧スイッチ４８から出力された信号は、変速機コントローラ１２へ入力される。

なお、ここでは油圧スイッチ４８のオンオフ切替閾値として第一閾値PTH1と第二閾値PTH2の二つが設けられる場合を例示するが、オンオフ切替閾値は一つであってもよい。すなわち、油圧スイッチ４８がオフのとき用いる閾値と、油圧スイッチ４８がオンのとき用いる閾値とが同一の値に設定されていてもよい。

また、図示しないＬｏｗブレーキ３２の油圧回路にも、デューティ制御型のＬｏｗブレーキ３２用のソレノイド弁が介装され、このソレノイド弁とＬｏｗブレーキ３２との間には上記と同様の油圧スイッチが介装される。このソレノイド弁は、図３（ｂ）に示すように、Ｈｉｇｈクラッチ３３用のソレノイド弁３６とは反対に、供給電流が小さいほど油圧を低くする特性（ノーマルロー）を有し、供給電流がゼロのときに最も油圧を低くする。このソレノイド弁への供給電流も変速機コントローラ１２により制御される。

変速機コントローラ１２は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵでの演算結果等が一時的に記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入出力するための入出力ポート、時間をカウントするタイマー等を備えたコンピュータである。図１に示すように、変速機コントローラ１２には、アクセル開度センサ４０，プライマリ回転速度センサ４１，セカンダリ回転速度センサ４２，アウトプット回転センサ４３，エンジン回転速度センサ４４，インヒビタスイッチ４５，ブレーキスイッチ４６，前後Ｇセンサ４７，油圧スイッチ４８，油温センサ４９等の各種センサ及びスイッチが接続され、これらセンサ及びスイッチで検出されたセンサ情報やスイッチ情報が入力される。

アクセル開度センサ４０は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度APO）を検出する。アクセル開度APOは、運転者の加速意思や発進意思に対応するパラメータである。プライマリ回転速度センサ４１は、プライマリプーリ２１の回転速度（変速機４の入力回転速度）Npriを検出し、セカンダリ回転速度センサ４２は、セカンダリプーリ２２の回転速度（副変速機構３０の入力回転速度）Nsecを検出する。

アウトプット回転センサ４３は、変速機４の出力軸の回転速度をアウトプット回転速度Noutとして検出する。アウトプット回転センサ４３により副変速機構３０の出力回転速度（アウトプット回転速度）Noutが取得される。エンジン回転速度センサ４４は、例えばクランクシャフトの単位時間当たりの回転数をエンジン回転速度Neとして検出する。インヒビタスイッチ４５は、運転者によって選択されるシフトレバー（セレクトレバー）の位置（レンジ位置）を検出し、レンジ位置に応じたレンジ位置信号を出力する。

ブレーキスイッチ４６は、フットブレーキの踏み込みを検出するオンオフスイッチである。ブレーキスイッチ４６は、例えばブレーキ液圧が所定の閾値PB_TH以上の場合（すなわちブレーキ踏力が大きい場合）にオン信号を出力し、ブレーキ液圧が閾値PB_TH未満の場合（すなわちブレーキ踏力が小さい場合）にオフ信号を出力する。前後Ｇセンサ４７は、車両に作用する前後Ｇ（前後方向の加速度）を検知するセンサである。前後Ｇセンサ４７からの出力信号を用いて、車両の傾きや車両の挙動が算出される。

油圧スイッチ４８は、上述したように、Ｈｉｇｈクラッチ３３へ供給される作動油圧の状態を検出するオンオフスイッチである。油温センサ４９は、オイルの温度（油温）を検出する。油温はオイルの粘性に影響するため、オイルポンプ１０が適切に作動しうる油温であるか否かを、油温センサ４９を用いてチェックする。

変速機コントローラ１２のＲＯＭには、副変速機構３０を制御する制御プログラムなどが格納されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されている制御プログラムを読み出して実行し、入力ポート（入力インターフェース）を介して入力される各種信号に対して各種演算処理を施して制御信号を生成し、生成した制御信号を、出力ポート（出力インターフェース）を介して油圧制御回路１１に出力する。ＣＰＵが演算処理で使用する各種値やその演算結果は、ＲＡＭに適宜格納される。

変速機コントローラ１２の具体的な制御対象としては、スロットル開度等に応じて目標ライン圧を取得するライン圧制御、車両の運転状態に応じてバリエータ２０及び副変速機構３０の変速制御等が挙げられる。本実施形態では、図４に示す変速マップの一例を用いて変速機コントローラ１２による変速制御を説明するとともに、油圧スイッチ４８の故障を判定する故障判定について詳述する。

［２．制御の概要］
［２−１．変速制御］
図４は、変速機コントローラ１２のＲＯＭに格納される変速マップの一例を示している。変速機コントローラ１２は、この変速マップを用いて、バリエータ２０の変速と、副変速機構３０の変速段の変更とを制御する。

図４は、横軸にアウトプット回転速度Noutから算出される車速Vsp、縦軸にプライマリ回転速度Npriをとった変速マップであり、変速機４の動作点が車速Vspとプライマリ回転速度Npriとにより定義される。変速機４の動作点と変速マップの左下隅のゼロ点とを結ぶ線の傾きが変速機４の変速比（バリエータ２０の変速比に副変速機構３０の変速段に対応する変速比を乗算して得られる全体の変速比，以下、スルー変速比という）に対応する。

この変速マップには、アクセル開度APO毎に変速線が設定されており、変速機４の変速はアクセル開度APOに応じて選択される変速線に従って行われる。なお、図４のマップには全負荷時の変速線のみを一点鎖線で示している。副変速機構３０が１速の場合、変速機４は、バリエータ２０の変速比を最Low変速比（すなわち最大変速比）にして得られる1st Low線（低速最Low線）と、バリエータ２０の変速比を最High変速比（すなわち最小変速比）にして得られる1st High線（低速最High線）との間で変速することができる。

一方、副変速機構３０が２速の場合、変速機４は、バリエータ２０の変速比を最Low変速比にして得られる2nd Low線（高速最Low線）と、バリエータ２０の変速比を最High変速比にして得られる2nd High線（高速最High線）との間で変速することができる。副変速機構３０の各変速段の変速比は、1st High線に対応する変速比が2nd Low線に対応する変速比よりも小さくなるように設定される。これにより、副変速機構３０が１速の場合にとりうる変速機４のスルー変速比の範囲と、２速の場合にとりうる変速機４のスルー変速比の範囲とが部分的に重複する。変速機４の動作点がこの重複部分にあるときは、変速機４は１速，２速の何れの変速段も選択可能である。

この変速マップには、図中太破線で示すように、副変速機構３０の変速を行うモード切替変速線が1st High線に略重なるように設定されている。つまり、モード切替変速線に対応するスルー変速比は、1st High線に対応する変速比と略同一に設定される。１速走行中に車速Vspが上昇し、変速機４の動作点がモード切替変速線を横切ると、副変速機構３０の変速段が１速から２速に切り替えられる。

ただし、２速走行中に車速Vspが低下し、変速機４の動作点がモード切替変速線を横切った場合において、２速のままでは得られないような大きな駆動力が必要とされる場合等を除いて、副変速機構３０は２速が維持され、バリエータ２０の変速のみで変速が行われる。

［２−２．故障判定］
本実施形態に係る変速機コントローラ１２は、ソレノイド弁３６の作動状態と油圧スイッチ４８の信号とに基づいて、油圧スイッチ４８の故障を判定する。ここでは、図２に示すＨｉｇｈクラッチ３３に供給される作動油圧の状態を検出する油圧スイッチ４８のオフ故障判定について説明する。なお、オフ故障とは、油圧が供給されているにもかかわらず、油圧スイッチ４８がオフ信号を出力すること（すなわち、オフ側に固着していること）を意味する。

故障判定は、所定の走行条件が成立した場合に、ソレノイド弁３６への供給電流が所定電流値I₀以下に制御され、このときの油圧スイッチ４８の信号を用いて行われる。所定電流値I₀は、ソレノイド弁３６が作動油圧をオンオフ切替閾値とする供給電流値I_Sよりも所定量IA以上小さい電流値に予め設定されている。オンオフ切替閾値とする供給電流値I_Sとは、油圧スイッチ４８のオンオフ切替閾値の油圧に対応するソレノイド弁３６への供給電流値である。

ここではオンオフ切替閾値にヒステリシスが設けられているため、供給電流値が小さくなる方の閾値（すなわちノーマルハイでは第一閾値PTH1、ノーマルローでは第二閾値PTH2）となる電流値を「オンオフ切替閾値とする供給電流値I_S」とする。また、所定量IAは、故障判定を実施する際にチャタリングの影響を受けないような値であり、油圧振動の振幅に応じて設定される。つまり、所定電流値I₀は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、供給電流値I_Sよりも所定量IA以上小さい値に設定されている。

本実施形態では、所定電流値I₀は、Ｈｉｇｈクラッチ３３に供給される油圧が油圧スイッチ４８のオンオフ切替閾値よりも十分大きくなる電流値に予め設定されており、ここではゼロ（0mA）とする。ソレノイド弁３６への供給電流がゼロに制御されると、油圧回路３５での油圧振動が抑制される。さらに、供給電流がゼロの場合はＨｉｇｈクラッチ３３へは必ず油圧が供給され、Ｈｉｇｈクラッチ３３は締結される。

したがって、供給電流がゼロに制御された場合、油圧スイッチ４８は油圧振動の影響を受けず、油圧スイッチ４８が正常であれば必ずオン信号を出力する。しかし、この場合に油圧スイッチ４８がオフ信号を出力したとすれば、油圧スイッチ４８の信号がソレノイド弁３６の作動状態と一致していないことになるため、「油圧スイッチ４８はオフ故障している」と判定される。

故障判定を実施する所定の走行条件には、Ｈｉｇｈクラッチ３３の作動油圧を制御する運転領域を避けるとともに、副変速機構３０の変速制御を妨げない運転領域であることが含まれる。ここでは、故障判定を行う所定の走行条件は、少なくとも以下の条件Ａ及び条件Ｂを共に満たすこととする。
条件Ａ：副変速機構３０の変速段が２速である
条件Ｂ：車速Vspが所定車速Vth以上である

ソレノイド弁３６の供給電流をゼロに制御するとＨｉｇｈクラッチ３３への供給油圧は最大値となる。言い換えると、副変速機構３０が２速で走行している場合は、Ｈｉｇｈクラッチ３３が締結されているため、供給電流をゼロに制御することが可能となる。上記の条件Ａは、変速機コントローラ１２から油圧制御回路１１へ出力される信号を見て判断される。

また、条件Ｂは、副変速機構３０が２速から１速に変速されない走行状態であるか否かを判定するための条件である。運転者からの加速要求が急激に増大した場合は、大きなトルクが必要となるため、副変速機構３０が２速から１速へ変速される場合がある。このように２速から１速への変速制御を実施する場合は、ソレノイド弁３６への供給電流を細かに制御する必要がある。反対に、加速要求がそれほど大きくなければ、２速走行を続けることが可能である。条件Ｂの所定車速Vthは、２速走行を続けることが可能であると考えられる値（例えば60km/h）に予め設定されている。

故障判定を実施する走行条件（すなわち、上記の条件Ａ及び条件Ｂを共に満たす範囲）を図４のマップに斜線で示す。つまり、変速機４の動作点がこのマップの斜線内である場合に、ソレノイド弁３６への供給電流をゼロに制御して、油圧スイッチ４８の故障判定を実施する。

［３．制御構成］
図２に示すように、上述の故障判定を実施するための要素として、変速機コントローラ１２には、検出部１２ａと故障判定部１２ｂとが設けられる。これらの各要素は電子回路（ハードウェア）によって実現してもよく、ソフトウェアとしてプログラミングされたものとしてもよいし、あるいはこれらの機能のうちの一部をハードウェアとして設け、他部をソフトウェアとしたものであってもよい。なお、上記の変速制御は公知の技術（例えば特許第４９２３０８０号）を採用可能であり、ここでは故障判定について詳述する。

検出部（検出手段）１２ａは、ソレノイド弁３６の作動状態を検出するものである。検出部１２ａは、例えば、変速機コントローラ１２から出力されている信号をチェックして副変速機構３０の変速段を検出する。そして、検出した変速段から摩擦締結要素３２，３３の締結状態を判断してソレノイド弁３６の作動状態を検出する。

続いて検出部１２ａは、検出した副変速機構３０の変速段が２速であれば、Ｈｉｇｈクラッチ３３が締結されていることになるため、「ソレノイド弁３６はＨｉｇｈクラッチ３３へ高い油圧を供給している状態である」と検出する。一方、検出した副変速機構３０の変速段が１速であれば、Ｈｉｇｈクラッチ３３が解放されていることになるため、「ソレノイド弁３６はＨｉｇｈクラッチ３３へ油圧を供給していない状態である」と検出する。検出部１２ａで検出されたソレノイド弁３６の作動状態及び副変速機構３０の変速段の情報は、故障判定部１２ｂに伝達される。

故障判定部１２ｂは、アウトプット回転センサ４３及び油圧スイッチ４８の情報と検出部１２ａから伝達された情報とに基づいて、油圧スイッチ４８の故障判定を実施するものである。故障判定部１２ｂは、まず故障判定を実施できる状況であるか否かを判定する。ここでは、上記の条件Ａ及び条件Ｂを共に満たしているか否かを判定する。なお、条件Ａは、検出部１２ａにおいて検出された変速段を用いて判定し、条件Ｂはアウトプット回転センサ４３で検出されたアウトプット回転速度Noutから車速Vspを算出して判定する。

故障判定部１２ｂは、条件Ａ及び条件Ｂを共に満たすと判定した場合は、ソレノイド弁３６への供給電流をゼロに制御する。これにより、Ｈｉｇｈクラッチ３３へ高い油圧が供給されることになり、副変速機構３０の変速段は２速が維持される。故障判定部１２ｂは、供給電流をゼロに制御した後の油圧スイッチ４８の信号がオンであれば、油圧スイッチ４８が正常であると判定し、油圧スイッチ４８の信号がオフであればオフ故障していると判定する。

一方、故障判定部１２ｂは、条件Ａ及び条件Ｂの少なくとも一方を満たさないと判定した場合は、現時点では故障判定を実施しないと判断し、条件Ａ及び条件Ｂを共に満たすまで上記の判定を繰り返し行う。
故障判定部１２ｂは、ソレノイド弁３６の故障判定の結果を変速機コントローラ１２に記憶する。例えばオフ故障であると判定した場合は、ソレノイド弁３６の故障に対応した故障コードを変速機コントローラ１２に記憶する。また、運転者に故障を報知する構成としてもよい。

［４．フローチャート］
次に、図５を用いて変速機コントローラ１２で実行される油圧スイッチ４８の故障判定の手順の例を説明する。図５のフローチャートは、イグニッションスイッチ（ＩＧ_ＳＷ）がオンにされると、所定の演算周期で繰り返し実施される。

ステップＳ１０では、イグニッションキーがオンであるか否か（キーオン状態が継続しているか否か）が判定される。キーオフされていなければステップＳ２０へ進み、フラグFDがFD=0であるか否かが判定される。ここで、フラグFDは、油圧スイッチ４８がオフ故障であると判定されたか否かをチェックするための変数であり、FD=0は油圧スイッチ４８が正常であると判定された場合に対応し、FD=1は油圧スイッチ４８がオフ故障していると判定された場合に対応する。

最初の演算周期ではフラグFDがFD=0に設定されているため、続くステップＳ４０においてアウトプット回転センサ４３で検出されたアウトプット回転速度Noutと、セカンダリ回転速度センサ４２で検出されたセカンダリ回転速度Nsecとが入力される。ステップＳ５０では、アウトプット回転速度Noutから算出された車速Vspが所定車速Vth以上であるか否かが判定される。当該判定は上記の条件Ｂに対応するものである。車速Vspが所定車速Vth未満の場合はステップＳ９０へ進み、通常の変速制御に即した供給電流の制御が実施されて、この演算周期をリターンする。

一方、車速Vspが所定車速Vth以上の場合は、ステップＳ６０において副変速機構３０の変速段が検出される。そして、ステップＳ７０では、検出された変速段が２速であるか否かが判定される。当該判定は上記の条件Ａに対応するものである。変速段が２速の場合はステップＳ８０へ進み、２速でない場合（すなわち１速である場合）はステップＳ９０へ進み、上記の制御が実施されてこの演算周期をリターンする。

ステップＳ８０では、ソレノイド弁３６への供給電流がゼロに制御され、続くステップＳ１００では油圧スイッチ４８の信号が入力される。そして、ステップＳ１１０では、この油圧スイッチ４８の信号がオンであるか否かが判定される。
油圧スイッチ４８がオン信号を出力している場合は、ステップＳ１２０へ進み、油圧スイッチ４８が正常であると判定されて、この演算周期をリターンする。一方、油圧スイッチ４８がオフ信号を出力している場合は、ステップＳ１３０へ進み、油圧スイッチ４８がオフ故障していると判定されて、ステップＳ１４０へ進む。ステップＳ１４０では、フラグFDがFD=1に設定され、この演算周期をリターンする。

演算周期をリターンした場合は、再びステップＳ１０からの処理を繰り返す。ステップＳ１４０においてフラグFDがFD=1に設定された場合は、ステップＳ２０からＮＯルートに進み、この演算周期をリターンする。なお、この場合は、油圧スイッチ４８がオフ故障しているものとして油圧制御が実施される（オフ故障専用の油圧制御が行われる）。
イグニッションキーがオフにされた場合は、ステップＳ１０からステップＳ３０へ進んで、フラグFDがFD=0にリセットされて、このフローを終了する。

［５．効果］
したがって、本実施形態に係る油圧スイッチの故障判定装置によれば、所定の走行条件が成立したときにソレノイド弁３６への供給電流を所定電流値I₀以下に制御することで、油圧振動の影響を排除した状態で油圧スイッチ４８の故障を判定するので、誤判定を防止することができる。

上記の所定電流値I₀は、ソレノイド弁３６が摩擦締結要素３３に供給される油圧を油圧スイッチ４８のオンオフ切替閾値とする供給電流値I_Sよりも所定量IA以上小さい電流値に予め設定されている。そのため、故障判定を実施する際に油圧振動の影響を確実に排除することができ、誤判定を防止することができる。特に、上記の実施形態の場合、所定電流値I₀をゼロに設定することで、制御構成を簡素にすることができる。

また、故障判定を実施する所定の走行条件には、摩擦締結要素３３の作動油圧を制御する運転領域を避けるとともに、副変速機構３０の変速制御を妨げない運転領域であることが含まれる。このような運転領域の場合に故障判定を実施することで、走行性能やドライブフィーリングに影響を与えることなく、正確に故障判定を行うことができる。

また、ここでは、供給電流が小さいほど作動油圧を高くする特性を有するソレノイド弁３６について、供給電流を所定電流値I₀以下に制御してオフ故障か否かを判定している。このような特性を有するソレノイド弁３６の場合、供給電流を所定電流値I₀以下に制御すれば必ず高い作動油圧が摩擦締結要素３３に供給され、油圧スイッチ４８のオンオフ切替閾値よりも高くすることができる。このため、たとえ油圧振動が発生したとしても、作動油圧は油圧スイッチ４８のオンオフが切り替わる油圧よりも高いため、油圧振動の影響を排除して油圧スイッチ４８の故障を判定することができる。これにより、故障判定の精度を高めることができる。

［６．その他］
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
上記実施形態では、Ｈｉｇｈクラッチ３３の油圧回路３５に介装されたノーマルハイのソレノイド弁３６への供給電流を制御して、この油圧回路３５に介装された油圧スイッチ４８の故障判定について説明したが、Ｌｏｗブレーキ３２の油圧回路に介装される油圧スイッチの故障判定についても同様に行うことができる。

例えば、Ｌｏｗブレーキ３２の油圧回路に介装されるソレノイド弁が、図３（ｂ）に示すように、ソレノイド弁３６とは反対に供給電流が小さいほど油圧を低くする特性（ノーマルロー）を有し、供給電流がゼロのときに油圧をゼロにするものとする。つまり、このソレノイド弁の場合、供給電流をゼロに制御すると、Ｌｏｗブレーキ３２へ供給される作動油圧はゼロとなり、Ｌｏｗブレーキ３２は解放される。

そのため、例えば上記の条件Ａ及び条件Ｂが共に成立した場合に、Ｌｏｗブレーキ３２用のソレノイド弁の供給電流をゼロに制御して、このときのＬｏｗブレーキ３２の油圧回路に介装された油圧スイッチがオン信号を出力していれば、この油圧スイッチはオン故障している、と判定することができる。なお、オン故障とは、油圧が供給されていないにもかかわらず、油圧スイッチがオン信号を出力すること（すなわち、オン側に固着していること）を意味する。

つまり、上記のＨｉｇｈクラッチ３３の油圧回路３５に介装された油圧スイッチ４８のオフ故障判定と同時に、Ｌｏｗブレーキ３２の油圧回路に介装される油圧スイッチのオン故障判定を行うことが可能である。このオン故障判定においても、たとえ油圧振動が発生したとしても、作動油圧は油圧スイッチのオンオフが切り替わる油圧よりも低いため、油圧振動の影響を排除して油圧スイッチのオン故障を判定することができる。これにより、故障判定の精度を高めることができる。

なお、上記の条件Ａが成立する場合、すなわち副変速機構３０の変速段が２速の場合は、Ｌｏｗブレーキ３２が解放された状態であるため、Ｌｏｗブレーキ３２の作動油圧を制御する運転領域を避けた運転領域であると判断できる。つまり、少なくとも上記の条件Ａ及び条件Ｂが共に成立する場合には、Ｌｏｗブレーキ３２の作動油圧を制御する運転領域を避けるとともに、副変速機構３０の変速制御を妨げない運転領域であるといえる。そのため、このときにＬｏｗブレーキ３２のオン故障判定を行うことが可能である。

また、供給電流の制御において所定電流値I₀をゼロに設定している場合を例示したが、所定電流値I₀はゼロに限られず、図３（ａ），（ｂ）に示すように、摩擦締結要素に供給される作動油圧が、油圧スイッチ４８のオンオフ切替閾値となる供給電流値I_Sよりも所定量IA以上小さい電流値に設定されていることが好ましい。
また、ソレノイド弁３６の作動状態を検出する手法は上記のものに限られず、直接作動油圧の値を検出するセンサを設けて、ソレノイド弁３６の作動状態を検出してもよい。

また、ここでは自動変速機として、バリエータ２０と副変速機構３０とを備えた無段変速機４について説明したが、自動変速機はこれに限られず、多段式自動変速機であってもよい。
また、上記実施形態では、前進２段・後進１段の副変速機構３０を例示したが、前進用の摩擦締結要素を三つ以上有する有段変速機構であってもよい。さらに、上記実施形態では、有段変速機構にラビニョウ型遊星歯車機構３１を用いているが、他の遊星歯車機構を用いるなど、他の構造の有段変速機構を用いてもよい。なお、駆動源はエンジン１に限られず、例えば電動機であってもよい。

Claims

車両に搭載される自動変速機の油圧回路に介装され、供給電流の変化に伴い前記自動変速機の摩擦締結要素に供給される作動油圧を変化させる特性を有するソレノイド弁と、
前記油圧回路の前記ソレノイド弁と前記摩擦締結要素との間に介装され、前記作動油圧が所定の閾値以上でオン信号を出力し、前記作動油圧が前記閾値未満でオフ信号を出力する油圧スイッチと、
前記ソレノイド弁の作動状態を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された前記ソレノイド弁の作動状態と前記油圧スイッチの信号とに基づいて前記油圧スイッチの故障を判定する故障判定手段と、
を備え、
前記故障判定手段は、所定の走行条件が成立したときに前記供給電流を所定電流値以下に制御して前記油圧スイッチの故障を判定する油圧スイッチの故障判定装置。
請求項１に記載の油圧スイッチの故障判定装置において、
前記所定電流値は、前記ソレノイド弁が前記作動油圧を前記閾値とする供給電流値よりも所定量以上小さい電流値に予め設定されている油圧スイッチの故障判定装置。
請求項１又は２に記載の油圧スイッチの故障判定装置において、
前記自動変速機は、無段変速機構と、前記無段変速機構と直列に設けられ、前記摩擦締結要素として発進に使用する第一クラッチと該第一クラッチよりも変速比の小さい第二クラッチとを有する副変速機構と、を備えた無段変速機であり、
前記所定の走行条件には、前記作動油圧を制御する運転領域を避けるとともに前記副変速機構の変速制御を妨げない運転領域であることが含まれる油圧スイッチの故障判定装置。
請求項１〜３の何れか１項に記載の油圧スイッチの故障判定装置において、
前記ソレノイド弁は、前記供給電流が小さいほど前記作動油圧を高くする特性を有し、
前記故障判定手段は、前記供給電流を前記所定電流値以下に制御したときの前記油圧スイッチの信号がオフ信号であれば、前記油圧スイッチがオフ故障していると判定する油圧スイッチの故障判定装置。
請求項１〜３の何れか１項に記載の油圧スイッチの故障判定装置において、
前記ソレノイド弁は、前記供給電流が小さいほど前記作動油圧を低くする特性を有し、
前記故障判定手段は、前記供給電流を前記所定電流値以下に制御したときの前記油圧スイッチの信号がオン信号であれば、前記油圧スイッチがオン故障していると判定する油圧スイッチの故障判定装置。